CN108908289A - 一种多功能机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能机械臂，包括地轨、支柱、大臂、左臂、右臂、第一电机、第二电机和两个第三电机：所述支柱通过所述第一电机驱动并滑动设置在所述地轨上；所述大臂通过所述第二电机驱动并滑动设置在所述支柱上；所述左臂和右臂分别通过一所述第三电机可伸缩地设置在所述大臂上；所述左臂和右臂的端部均设置一抓取物品的夹具。本发明的机械臂可以在大范围区域内夹取多种类型的酒水如瓶装、罐装、盒装酒水及托盘，解决了现有技术中抓取机构的抓取区域小、功能单一、适应性差等技术问题。

Description

一种多功能机械臂
技术领域
本发明涉及一种酒水机的抓取机构，特别涉及一种多功能机械臂。
背景技术
目前，在市面上的自动取酒水、饮料的设备中，抓取机构多采用单一的电机或气缸通过单一的动作将酒水推出掉落，此种抓取机构的抓取区域小，只能在小范围区域内取酒水，不适用于较大仓储与***自动管理的酒水***中，无法满足大型餐饮企业智能酒水供应及管理的需求，适应性差；而且，抓取的酒水品种单一，一种抓取机构只能抓取一种品种的酒水，即只能抓取瓶装、罐装、盒装或托盘中的一种，功能单一，局限性大，造成酒水出入库效率低的问题，无法满足市场使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能机械臂，可以在大范围区域内夹取多种类型的酒水如瓶装、罐装、盒装酒水及托盘，以解决现有技术中抓取机构的抓取区域小、功能单一、适应性差等技术问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能机械臂，包括地轨、支柱、大臂、左臂、右臂、第一电机、第二电机和两个第三电机：
所述支柱通过所述第一电机驱动并滑动设置在所述地轨上；
所述大臂通过所述第二电机驱动并滑动设置在所述支柱上；
所述左臂和右臂分别通过一所述第三电机可伸缩地设置在所述大臂上；
所述左臂和右臂的端部均设置一抓取物品的夹具。
较佳地，所述地轨包括地轨本体，所述地轨本体上固定设置一第一齿条；
所述第一电机固设在所述支柱的下端，所述第一电机的输出轴上固定连接一第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合传功；
所述地轨本体上还设有第一滑轨，所述支柱的底部固设一第一滑块，所述第一滑块滑动设置在所述第一滑轨上。
较佳地，所述大臂上固设有第二滑块和所述第二电机，所述支柱上竖向设置一第二滑轨，所述第二滑块滑动设置在所述第二滑轨上；
所述支柱上还固设一第二齿条，所述第二电机的输出轴上固设第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合传动。
较佳地，所述大臂的左右两侧均固设一第三电机和一横向设置的第三滑轨，两所述第三电机的输出轴上均固连一第三齿轮；
所述左臂和右臂上均固设有一第三滑块和一第三齿条，对应侧的所述第三滑块滑动设置在所述第三滑轨上，对应侧的所述第三齿条与所述第三齿轮啮合传动。
较佳地，所述夹具包括夹具底板，所述夹具底板上设有抓取酒水饮料瓶、罐或盒的气爪，所述气爪的两根手指的端部内侧均固设有带V型槽的聚氨酯块。
较佳地，所述气爪的两根手指的尾部侧面均凸设有用于夹取方形硬纸盒的辅助夹块；
所述夹具底板的前端面还设有吸盘，所述吸盘通过带气孔的吸盘安装块与所述夹具底板连接，在抓取硬纸盒时，所述气爪向前伸出，所述手指闭合，所述辅助夹块夹紧硬纸盒后所述气爪向后缩回，所述硬纸盒贴紧吸盘时，所述吸盘通气产生真空将硬纸盒吸住。
较佳地，所述气爪滑动设置在所述夹具底板上，并与一气爪伸缩机构驱动连接：
所述气爪伸缩机构包括一气缸，所述气缸固定设置在所述夹具底板上，所述气缸的浮动接头安装块与所述气爪连接。
较佳地，所述气爪为肘节型气爪。
较佳地，所述夹具底板上还设有插杆机构，所述插杆机构包括两根插杆、浮动连接板和无杆气缸：
两根所述插杆间隔滑动设置在所述夹具底板上，两根所述插杆上均设有若干定位销，取托盘时，所述定位销可***所述托盘的定位孔内；
两根所述插杆之间通过所述浮动连接板固定连接，所述浮动连接板与所述无杆气缸的活塞连接，所述无杆气缸可带动两所述插杆滑动。
较佳地，所述浮动连接板的两侧分别固设一插块，对应的，两根所述插杆的内侧均设有与卡槽，两所述插块分别嵌入一所述卡槽内。
较佳地，两所述插杆的底部均设有第四滑块，对应的，所述夹具底板的两侧均设有第四滑轨，所述第四滑块滑动设置在所述第四滑轨上。
较佳地，所述夹具底板上安装有旋转压紧缸，当所述插杆机构取到托盘时，所述旋转压紧缸通气时旋转并将托盘压紧在插杆机构上。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
本发明提供一种应用于酒水饮料机的多功能机械臂，此机械臂可夹取多种不同类型的瓶装、罐装、盒装等酒水饮料以及托盘等，具有使用范围广，灵活性大、负载大等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1为本发明一种可实施的功能机械臂的主视图；
图2为本发明一种可实施的功能机械臂的俯视图；
图3为本发明一种可实施的夹具的主视图；
图4为本发明一种可实施的夹具的俯视图。
具体实施方式
以下将结合图1至图4对本发明提供的多功能夹具进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
请参考图1和图2，一种多功能机械臂，包括地轨1、支柱2、大臂、左臂和右臂，支柱2滑动设置在地轨1上，大臂3滑动设置在支柱2上，左臂和右臂分别可伸缩的位于大臂3的左右两侧，左臂5和右臂4的端部均设置一抓取物品的夹具6。在本实施例中，左臂5和右臂4的结构相同，只是运动方向不同而已。
作为一种实施例，所述地轨1包括地轨本体11，所述地轨本体11上固定设置一第一齿条13；
所述支柱2的下端侧面固定连接一第一电机，所述第一电机的输出轴上固定连接一第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条13啮合传功；
所述地轨本体11上还设有第一滑轨12，所述支柱2的底部固设一第一滑块，所述第一滑块滑动设置在所述第一滑轨12上。
第一电机工作时，第一电机通过第一齿轮与第一齿条13的啮合使得支柱2沿着第一滑轨12水平移动。在本实施例中，第一齿条13与第一滑轨12平行设置。
作为一种实施例，所述大臂3上固设有第二滑块和所述第二电机，所述支柱2上竖向设置一第二滑轨，所述第二滑块滑动设置在所述第二滑轨上；
所述支柱2上还固设一第二齿条，所述第二电机的输出轴上固设第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合传动。
第二电机工作时，第二电机通过第二齿轮与第二齿条的啮合使得大臂3沿着第二滑轨上下移动。在本实施例中，第二齿条与第二滑轨平行设置。
作为一种实施例，所述大臂3的左右两侧均固设一第三电机和一横向设置的第三滑轨，两所述第三电机的输出轴上均固连一第三齿轮；
所述左臂5和右臂4上均固设有一第三滑块和一第三齿条，对应侧的所述第三滑块滑动设置在所述第三滑轨上，对应侧的所述第三齿条与所述第三齿轮啮合传动。
对应侧的第三电机工作时，第三电机通过第三齿轮与第三齿条的啮合使得左臂5或右臂4沿着对应的第三滑轨伸出或缩回。在本实施例中，所述第三齿条与第三滑轨平行设置。
请参考图3和图4，作为一种实施例，所述夹具6包括夹具底板61，所述夹具底板61上设有抓取酒水饮料瓶、罐或盒的气爪62，所述气爪62的两根手指的端部内侧均固设有带V型槽的聚氨酯块621。带V型槽的聚氨酯块621具有很好的弹性，可实现抓取时提供足够大的摩擦力，带V型槽的聚氨酯块621采用仿形设计，可兼容多种类型的酒水饮料瓶，具有实现纠偏与大容差作用。
较佳的，为了使得气爪62可以抓取不同尺寸的酒水饮料瓶或酒水饮料罐或酒水饮料盒，气爪62的手指可以做的长一些，如每根手指均包括两个部分，即手指段一和手指段二，手指段一为气爪62自带的，手指段二固定连接在手指段一的尾部，目的是增加气爪62的手指长度。
较佳的，所述气爪62的两根手指的尾部侧面均凸设有用于夹取方形硬纸盒的辅助夹块622。在本实施例中，如图所示，辅助夹块622为L型结构。
所述夹具底板61的前端面还设有吸盘68，所述吸盘68通过带气孔的吸盘安装块与所述夹具底板61连接，在抓取硬纸盒时，所述气爪62向前伸出，所述手指闭合，所述辅助夹块622夹紧硬纸盒后所述气爪62向后缩回，所述硬纸盒贴紧吸盘68时，所述吸盘68通气产生真空将硬纸盒吸住。
所述气爪62滑动设置在所述夹具底板61上，并与一气爪伸缩机构驱动连接：
所述气爪62的底部设有底部滑块，对应的，所述夹具底板61上设有滑轨，底部滑块滑动设置在滑轨上，其导向作用；
所述气爪伸缩机构包括一气缸65，所述气缸65固定设置在所述夹具底板61上，所述气缸65的浮动接头66的安装块67与所述气爪62连接。在本实施例中，此气缸可选择微型气缸，如迷你型气缸驱动，实现气爪62使用时伸出与缩回功能，同时辅助吸盘安装块贴紧吸盘68，防止漏气。
较佳的，所述气爪62优选为肘节型可失气保持夹持的气爪，在完全断气时具有保持抓取力的功能。
作为一种实施例，所述夹具底板61上还设有插杆机构，所述插杆机构包括两根插杆64、浮动连接板69和无杆气缸610：
两根所述插杆64间隔滑动设置在所述夹具底板61上，两根所述插杆64上均设有若干定位销，取托盘时，所述定位销可***所述托盘的定位孔内；
两根所述插杆64之间通过所述浮动连接板固定连接，所述浮动连接板69与所述无杆气缸610的活塞连接，所述无杆气缸610可带动两所述插杆64向前或向后滑动。
进一步的，所述浮动连接板69的两侧分别固设一插块，对应的，两根所述插杆64的内侧均设有与卡槽，两所述插块分别嵌入一所述卡槽内。
进一步的，两所述插杆64的底部均设有第四滑块，对应的，所述夹具底板61的两侧均设有第四滑轨，所述第四滑块滑动设置在所述第四滑轨上。
本实施例的插杆机构由无杆气缸610驱动实现使用时伸出，不用时隐藏的功能，插杆64上有四个定位销，取托盘时实现精确定位。
作为一种实施例，所述夹具底板61上安装有旋转压紧缸63，当所述插杆机构取到托盘时，所述旋转压紧缸63通气时旋转并将托盘压紧在插杆机构上。旋转压紧缸63在取托盘时，压紧托盘，从而保证托盘在酒水重心变化、高速运动时稳定，在不使用时，可实现旋转收回。
气爪62和插杆机构不同时工作，两者不在同一高度。在本实施例中，插杆机构和气爪62分别位于夹具底板61的上下两侧，本实施例优选气爪62位于夹具底板61的上侧，插杆机构位于夹具底板61的下侧。
在本实施例中，机械臂上还设有控制气路7，控制气路7包括气爪控制气路、吸盘控制气路和其他气缸的集装控制气路：气爪控制气路共分三路气，气压大小分别是0.6MPa、0.5MPa、0.4MPa，0.6MPa气路对应抓取的酒水类型玻璃瓶类，0.5MPa气路对应的酒水类型为易拉罐装类，0.4MPa气路对应的酒水类型为硬纸壳包装酒水，每一路气有单独的调压阀以及单独的三位五通中封电磁阀控制，气管通过管接头以及调速阀控制气缸。吸盘控制气路为由两位三通电磁阀以及真空发生器组成，通过电磁阀得失电控制气路开闭，打开状态时真空发生器作用形成真空，闭合时不工作。其他气缸的气路通过集装气路板方式将两位五通电磁阀集装一起，每个电磁阀控制一个气缸，用气管、管接头和调速阀连接到气缸。也是通过电磁阀的得失电打开与闭合气路。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种多功能机械臂，其特征在于，包括地轨、支柱、大臂、左臂、右臂、第一电机、第二电机和两个第三电机：
所述支柱通过所述第一电机驱动并滑动设置在所述地轨上；
所述大臂通过所述第二电机驱动并滑动设置在所述支柱上；
所述左臂和右臂分别通过一所述第三电机可伸缩地设置在所述大臂上；
所述左臂和右臂的端部均设置一抓取物品的夹具。
2.如权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述地轨包括地轨本体，所述地轨本体上固定设置一第一齿条；
所述第一电机固设在所述支柱的下端，所述第一电机的输出轴上固定连接一第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合传功；
所述地轨本体上还设有第一滑轨，所述支柱的底部固设一第一滑块，所述第一滑块滑动设置在所述第一滑轨上。
3.如权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述大臂上固设有第二滑块和所述第二电机，所述支柱上竖向设置一第二滑轨，所述第二滑块滑动设置在所述第二滑轨上；
所述支柱上还固设一第二齿条，所述第二电机的输出轴上固设第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合传动。
4.如权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述大臂的左右两侧均固设一第三电机和一横向设置的第三滑轨，两所述第三电机的输出轴上均固连一第三齿轮；
所述左臂和右臂上均固设有一第三滑块和一第三齿条，对应侧的所述第三滑块滑动设置在所述第三滑轨上，对应侧的所述第三齿条与所述第三齿轮啮合传动。
5.如权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述夹具包括夹具底板，所述夹具底板上设有抓取酒水饮料瓶、罐或盒的气爪，所述气爪的两根手指的端部内侧均固设有带V型槽的聚氨酯块。
6.如权利要求5所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述气爪的两根手指的尾部侧面均凸设有用于夹取方形硬纸盒的辅助夹块；
所述夹具底板的前端面还设有吸盘，所述吸盘通过带气孔的吸盘安装块与所述夹具底板连接，在抓取硬纸盒时，所述气爪向前伸出，所述手指闭合，所述辅助夹块夹紧硬纸盒后所述气爪向后缩回，所述硬纸盒贴紧吸盘时，所述吸盘通气产生真空将硬纸盒吸住。
7.如权利要求5所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述气爪滑动设置在所述夹具底板上，并与一气爪伸缩机构驱动连接：
所述气爪伸缩机构包括一气缸，所述气缸固定设置在所述夹具底板上，所述气缸的浮动接头安装块与所述气爪连接。
8.如权利要求5所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述气爪为肘节型气爪。
9.如权利要求5所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述夹具底板上还设有插杆机构，所述插杆机构包括两根插杆、浮动连接板和无杆气缸：
两根所述插杆间隔滑动设置在所述夹具底板上，两根所述插杆上均设有若干定位销，取托盘时，所述定位销可***所述托盘的定位孔内；
两根所述插杆之间通过所述浮动连接板固定连接，所述浮动连接板与所述无杆气缸的活塞连接，所述无杆气缸可带动两所述插杆滑动。
10.如权利要求9所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述浮动连接板的两侧分别固设一插块，对应的，两根所述插杆的内侧均设有与卡槽，两所述插块分别嵌入一所述卡槽内。
11.如权利要求9所述的一种多功能机械臂，其特征在于，两所述插杆的底部均设有第四滑块，对应的，所述夹具底板的两侧均设有第四滑轨，所述第四滑块滑动设置在所述第四滑轨上。
12.如权利要求9所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述夹具底板上安装有旋转压紧缸，当所述插杆机构取到托盘时，所述旋转压紧缸通气时旋转并将托盘压紧在插杆机构上。
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